电工与电子技术A习题答案.docx
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电工与电子技术A习题答案
半导体器件与放大电路习题
一、填空题
1.PN结的特性是_单向导电性。
2.射极输出器具有:
①—输入电阻高②—输出电阻低③放大倍数为1的特点。
3.互补对称功率放大电路中晶体管工作在甲乙类工作状态,主要是为了克服—交越
失真。
4.稳压二极管工作在_反向击穿—区,当外加电压撤除后,管子还是正常的,这种
性能称为一可逆性—击穿。
二、选择题
1.电路如图1-1所示,所有二极管均为理想元件,则二极管D1、D2的工作状态为
(C)0
、D2均截止B.D1、D2均导通
C.D1导通,D2截止D.D1截止,D2导通
图1-1图1-2
2.电路如图1-2所示,二极管为理想元件,则电压UAb为(A)o
3.某晶体管工作在放大状态,测得三极电位分别是①〜,②〜1V,③〜,则对三个
电极的判定,(B)是正确的。
A.①〜E,②〜B,③〜CB.①〜B,②〜E,③〜C
C.①〜C,②〜B,③〜ED.①〜B,②〜C,③〜E
4.若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏,好的管子应为(C)。
A.正、反向电阻相等
B.正向电阻大,反向电阻小
C.反向电阻很大,正向电阻很小
D.正、反向电阻都等于无穷大
5.在N型半导体中参与导电的多数载流子是(A)o
A.自由电子B.空穴C.正离子D.负离子
6.当温度升高时,晶体管的穿透电流ICEO(A)o
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
7.对于三极管放大作用的实质,下列说法正确的是(D)o
A.三极管可以把小能量放大成大能量
B.三极管可以把小电流放大成大电流
C.三极管可以把小电压放大成大电压
D.三极管用较小的电流控制较大的电流
8.由共射极放大电路组成的两级阻容耦合放大电路,若将第二级换成射极输出器,则第一级的电压放大倍数将(A)。
A.增大B.减小C.不变D.为零
9.电路如图1-3所示,设DZi的稳定电压为6V,DZ2的稳定电压为12V,设稳压管的正向压降为,则输出电压Uo等于(B)。
图1-3
三、计算题
1.在图1-4所示电路中,已知E=5V,u=10sincotV,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压uo的波形。
(a)(b)
图1-4
解:
(a)ui>E=5V时,D导通,uO二E=5V;ui (b)ui>E=5V时,D导通,uo二ui;ui U0的波形分别如下图所示 2. 10mA额定 在图1-5所示稳压管电路中,已知稳压管的稳压值是6V,稳定电流是 功耗为200mW限流电阻R=50(D,试求: (1)当U=18V,R=1KQ时,U0二Iz= ⑵当U=18V,R=100Q时,Uo=Iz= 解: ⑴UZ6V,URUiUZ18612V 1224mA,IL士 0.5Rl 76mA, 图1-5 IZIIL18mA IZMPZm^20033.3mA,10mAIZIZM33.3mA UZ6 UoUz6V,Iz18mA,稳压管工作在反向击穿区 ⑵I归旦24mA,IL归色60mA R0.5Rl0.1 稳压管工乍于反向截止区,U0畀Ui3.33V,IZ0 3.在图1-6所示的各个电路中,试问晶体管工作于何种状态 (a)(b)(c) 晶体管处于放大状态 晶体管处于饱和状态 (c)发射结反偏,集电结反偏,晶体管处于截止状态。 4.放大电路如图1-7所示,UCc=12V,R=6KQ,FBi=60KQ,R^2=20KQ,FEi=300Q,FE2二Q, R-=6KQ,B=50,UBe二,试求: ⑴静态工作点Ib、lc、Uce;⑵画出微变等效电路;(3) 放大倍数Au、输入电阻R、输出电阻R>;⑷若R=500Q,UO=400mV贝UUS是多少 图1-7 ⑶rbe300(1 2.02K 解: ⑴ Uo400 代866 46.19mV 5.电路如图1-8所示,阳=25KQ,电=5KQ,R=Q,斥=2KQ,三极管导通时忽 略UBe,B=40,rbe二Q,UCc=12V。 交流输入信号的电压有效值U=1V。 求: ⑴电路的 静态工作点;⑵画出微变等效电路;⑶输入电阻R,输出电阻际R02;⑷输出电压 UOi、UL20 图1-8 ⑶RRB1//RB2//[rbe(1 解: ⑴ ⑷代1 402.2 1.5412 )Re]25//5//[1.5412]3.97K 1.05 6.放大电路如图1-9所示,已知: B=50,VCc=12V,FB=140KQ,FE=Q,FC=2KQ, R_=2KQ,忽略Ik,rbe=800Q。 求: ⑴静态工作点; ⑵画出微变等效电路; ⑶输入电阻Ri,输出电阻Ro,电压放大倍数Au; ⑷若Ce断幵,Au将如何变化画出其微变等效电路; ⑸若输入信号Ui逐渐增大,电路将最先产生何种失真 ⑵ ⑶ ⑷代将变小 ⑸饱和失真 第二章集成运算放大电路及应用习题 一、填空题 1.衡量放大器的零点漂移是否严重要用_等效输入零点漂移电压来 衡量漂移的大小。 2.正弦波信号发生器发生自激振荡的条件包括—相位条件—AF2n,—幅值 条件|AuF1。 3.理想运算放大器的输入电阻R可视为①—无穷大,输出电阻Rd可视为② 零—,幵环电压放大倍数可视为③_无穷大_。 4.集成运算放大器线性应用时电路分析的特点是虚短u+=u-,虚断i+=i-=0。 5.射极输出器电路引入了_电压串联—负反馈。 二、选择题 1.下列四个信号,(A)属于差模信号。 A.+2mV,-2mVB.+4mV,-2mV C.+5mV,+1mVD.+2mV,+2mV 2.要使放大电路输出电压稳定,输入电阻提高,应在电路中选用(A)负反馈 A.电压串联B.电流串联C.电压并联D.电流并联 3.差动放大电路对差模信号的放大倍数电路的共模抑制比为(B)。 4.运算放大器“虚短”的概念适用于( A.运算放大器工作在非线性区时 B.运算放大器工作在线性区时 C.运算放大器工作在饱和区时 D.任何情况下均可以应用 5.图2-1所示双向稳压器的稳定电压为± Uo(sat),当a>UR时,Uo等于(C A.零B.+UzC.-UzD.+U Ad=100,对共模信号的放大倍数Ac二,则该 B)。 Uz,且Uz的值小于运放的饱和电压 )。 O(sat) 6.图2-2所示两级运放电路中引入了(B)交流负反馈。 图2-2 A.电压串联B.电压并联C.电流串联D.电流并联 7.理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零,其原因是(B) A.同相端和反相端的输入电流相等而相位相反 B.运放的输入电阻接近无穷大 C.运放的幵环电压放大倍数接近无穷大 D.运放的共模抑制比很大 8. Au,反馈系数为F,起振时要保证 |AuF|0 D)。 一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为 (A)。 A.|AuF|1B.|AuF|1C.|AuF|1D. 9.桥式RC正弦波振荡器的振荡频率取决于( A.放大器开环电压放大倍数的大小 B.由输入信号的频率决定 C.反馈电路中的反馈系数F的大小 D.选频电路中R、C的大小 10. D)。 直接耦合放大电路中,采用差分放大电路结构的主要目的是( A.提高电压放大倍数B.提高带负载能力 C.提高输入电阻D.抑制零点漂移 11. 荡器中的 C)。 振荡器之所以能获得单一频率的正弦波输出电压,是依靠了振(A)。 A.选频环节B.正反馈环节 C.基本放大电路环节D.稳幅环节 12.关于阻容耦合放大电路和直接耦合放大电路,下列说法错误的是( A.阻容耦合放大电路只能用于放大交流信号 B.阻容耦合多级放大电路的静态工作点互不影响 C.直接耦合放大电路不能放大直流信号 D.直接耦合放大电路中存在零点漂移 三、计算题 1.分别求解图2-3所示各电路中输入输出信号的运算关系。 图2-3(a) 解: (a)两级运放均为反相比例运算电路 (b)由虚短和虚断得 整理以上两式可得uo2(ui1ui2) 2.图2-4所示电路中运放A1、A2各组成何种电路,写出u。 、Uoi与ui、Ui2的关系表达式,若Uii=1V,Ui2=2V,运放UO萨12V,定性画出Uo的变化曲线。 图2-4 解: A1组成减法电路;A2组成积分电路。 设积分时间为tm,则 3.图2-5所示电路中运放A1、A2各组成何种电路,写出Uoi、Uo与ui、Ui2的关系表达式。 FF=20k,R=20k,R=1Ok,R3=10K,C=1^F,根据5、比波形画出Uoi、u。 的波形。 图2-5 解: Ai为反相加法电路,A积分电路。 t 0tiOms时,uoiOO04dt400t t=i0ms时,Uo400t400i0i034V iOmst20ms时,UoiOOioio3(4)dt4V8400t 4.图2-6为反相输入式电平检测器, 它可以用来判断信号电平是大于还是小于某一 Uo的变化曲线如下图所示 UdI 值。 图中的双向稳压管D的稳压值UZ=±6V。 已知Ui的波形如图b所示。 试画出与 其对应的Uo波形 (b) (a) 图2-6 解: Ui2V时uoUZ6V Ui2V时uoUZ6V 第三章直流稳压电源习题 一、选择题型三端集成稳压器中的“15”是指(B) C.最大输出电流值D.输出最大电压值 2.在整流电路中,整流电流平均值等于流过每只二极管的电流平均值的电路是 (A)。 A.单相半波整流电路B.单相桥式整流电路 C.单相全波整流电路D.三相桥式整流电路 3.在单相桥式整流、电容滤波的电路中,设变压器副边电压有效值为U,若负载幵 路,则整流二极管承受的最高反向电压为(B)。 A.2.2U2B.、2U2C.2U2D.U2 4.单相半波整流、电容滤波电路中,设变压器副边电压有效值为U,则通常取输出 电压平均值UO等于(C)0 A.,2U2.2U2C.U2U2 5.以下(B)环节不包含在直流稳压电源的电路组成中。 A.变压B.限幅C.整流D.滤波 二、计算题 1.在图3-1所示电路中,已知输出电压平均值15V,负载电流平均值Il=100mA 试问: ⑴变压器副边电压有效值U"⑵设电网电压波动范围为土10%。 在选择二极 管的参数时,其最大整流平均电流Id和最高反向电压URm的下限值约为多少 图3-1 解: ⑴Uo 0.9U2 ,U2 U。 16.67V 0.9 ⑵Id1.1 丄11 100 55mA 2 2 2.在图3-2中,已知变压器副边电压有效值U2为10V,rlc聖(T为电网电压的周 2 期)。 在以下几种情况下测量输出电压平均值UO的数值,试问UO分别约为多少⑴正 常情况;⑵电容虚焊;⑶负载电阻幵路时;⑷一只整流管和滤波电容同时幵路时。 图3-2 解: ⑴U。 1.2U21.21012V ⑵U。 0.9U20.9109V ⑶U。 1.4U214V ⑷U。 0.45U24.5V 3.图3-3所示整流滤波电路中,二极管为理想元件,已知负载电阻R=100Q,负载 两端的直流电压Uo=15V交流电源频率f=50Hz,求: ⑴二极管中流过的电流Id和承受的最大反向电压LDrm为多少滤波电容器的容量及耐 压值 ⑵若电容虚焊,则负载两端输出的直流电压应为多少⑶若要使输出电压为12V,应选择什么型号的三端固定集成稳压器 图3-3 U15 解: ⑴I。 二——0.15A150mA Rl100 Uo1.2U2,U21512.5V 1.21.2 取RlC5T,C空500F 22Rl 耐压值Urm,2U217.675/ ⑵Uo0.9U20.912.511.25V ⑶W7812集成稳压器 4.图3-4所示直流稳压电源为负载提供稳定电压UO=12Vo请补齐整流(四个二极管) 和稳压部分电路(采用三端固定集成稳压器),标出集成稳压器的型号、管脚号。 若变压器副边电压为15V,则u为多少整流二极管承受的最高反向电压为多少若u也 为15V,指出哪部分电路发生了故障 图3-4 解: U215V,Ui1.2U218V 整流二极管承受的最高反向电压 若Ui15V1.0U2,则故障原因是其中一个整流二极管断幵,成为单相半波整流电 第五章门电路和组合逻辑电路习题 一、填空题 1.TTL与非门电路的某些输入端悬空,相当于接_高_电平。 2.TTL集成与非逻辑门多于输入端时采用以下三种措施可保证其余输入端的逻辑功 能不变①悬空,②接高电平,③—与其余输入端并接_。 二、选择题 1.函数YACAB,欲使Y=1,则AB、C的取值组合是(D)。 A.000B.001C.010D.100 2.要实现四位二进制数的加法运算,需要(C)全加器组成运算电路。 A.1个B.2个C.4个D.8个 3.与FABBCAC功能相同的逻辑函数是(A)。 A.FBACB.FABAB C.FABABD.FCAB 4. A) 采用正逻辑表示的“与”逻辑关系状态表,若按负逻辑关系来看,则变为( 逻辑关系 A.或B.非C.与非D.或非 5.逻辑状态表如下所示,指出能实现该功能的逻辑部件是(D) A.十进制编码器 B.二进制编码器 C.十进制译码器 D.二进制译码器 输 入 输 出 B A Y0 Y1 Y2 丫3 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 6.组合逻辑电路的基本逻辑单元是(B) A.触发器B.门电路C.反相器D.计数器 7.计算机键盘上有101个键,若用二进制代码进行编码,至少应为(C 数。 A.5位B.6位C.7位D.8位 8.对于图5-1所示的三态门,当控制端EN=1时,三态门输出端的状态为 A.高电平B.低电平C.高阻态D.实现与非逻辑关系 图5-1 三、分析与设计题 1.信号AB的波形如图5-2所示,将其加在与门和或非门的两个输入端,个门输出端F的输出信号波形。 2.用逻辑代数化简下列各式。 ⑴FAABCABCBCBC ⑵FAACBCDABCD 解军: ⑴)FAABCABCBCBCA(1BCBC)C(BB) ⑵FAACBCDABCDACBCDABCD 3. )位二进制 画出两 写出图5-3中电路的逻辑表达式,并化简 (b) 图5-3 ABAB 解: (a)FABABABABA(1B)B (b)F(AB)ABABABABABAB 4.分析图5-4中各逻辑图的逻辑功能。 (a)(b) 图5-4 解: (a)F(AB) A B F 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 为同或门 (b) 与门 5.某培训班进行结业考试,有三个评判员,其中A为主评判员,B和C为副评判员。 在评判时按照少数服从多数的原则,但若主评判员认为合格,也可以通过。 试设计出实现该评判规则的逻辑电路,要求有设计步骤并用“与非门”实现。 解: A、B、C三个评判员同意为“1”,不同意为“0”;考试通过用F表示,通过为“1”,不通过为“0”。 列真值表: A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 逻辑表达式: 逻辑电路图: A F B& 6.A、B、C三个点为电位测试点,设计一个电路判断三点的电位是否相同(每个点 只有高电平和低电平两个状态),若相同,输出为1,否则为0。 要有设计过程。 解: 设各点高电平为“1”,低电平为“0”;判断一致输出为“1”,不一致输出为“0”由题意,列状态表为: A B C F 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 — — — 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 由状态表,得逻辑表达式: 逻辑电路如下图所示: 7.用“与非门”设计一个能实现两个一位二进制数A、B比较的逻辑电路,输入输 出要求如下表。 写出输出Q和D的逻辑表达式并绘出逻辑电路图;分析该电路实现 的逻辑功能,说明输出状态表示出的数值比较意义 A B Q D 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 解: Q用于比较AB是否相同, Q=1表示AB相等,Q=0表示AB不相等, D用于比较AB的大小, D=1表示A>B D=0表示A 第六章触发器和时序逻辑电路习题 一、填空题 1•将JK触发器的输入端J、K悬空,则该触发器的功能是计数功能 2•要用触发器组成一个24进制的计数器,至少要用_5_个触发器。 3.T触发器具有_保持功能和—计数功能。 二、选择题 1.某移位寄存器要寄存二进制数1101,采用串行输入方式,则需(D) 正好完成。 A.1个B.2个C.3个D.4个 2.对于D触发器,欲使Q+1=Q,应使输入D=(C) A.0B.1C.QD.Q 3. CP脉冲 B)。 某主从型JK触发器,当J=K“1”时,C端的频率为f=200Hz,则Q的频率为( 5. A.Qn B.QnC.0 图6-1所示触发器在CP脉冲作用下输出Q+1为(B) 图 6-1 6.时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是(D) A.时序电路只能计数,而组合电路只能寄存 B.时序电路没有记忆功能,组合电路则有 C.时序与组合电路都有记忆功能 D.时序电路具有记忆功能,组合电路则没有 7.数码寄存器的功能是(A)0 A.寄存数码和清除原有数码B.寄存数码和实现移位 C.清除数码和实现移位D•计数功能 三、分析题 1. Q端对应的电 Q、Q端的电 已知边沿结构的JK触发器输入端的电压波形如图6-2所示,试画出 压波形。 图6-2 2.维持阻塞结构D触发器各输入端的电压波形如图6-3所示,试画出 压波形 图6-3 3.分析如图6-4所示的时序逻辑电路,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程, 画出状态转换表(图),说明电路能否自启动。 假设初始状态QQQ=OOO。 图6-4 解: 驱动方程: 状态方程: 将驱动方程代入特性方程Qn1JQnKQn中,可以得到状态方程: 输出方程: 状态转换表: CP Q Q Q 0 0 0 0 1 1 1 0 2 1 0 1 3 1 0 0 4 0 1 0 5 0 0 1 6 0 0 0 状态转换图: 由图知,电路能自启动 4.时序逻辑电路如图6-5所示,写出驱动方程,列出状态表,并画出5个CP脉冲作 用下Q、Q和Q2的波形,回答该电路是同步还是异步工作方式(假设初始状态 QQQ=OOO)。 图6-5 解: 驱动方程为: 状态表、波形图如下: 该电路有五种状态,是同歩工作方式
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